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在過去的十幾年中，賽車以及其他各種在廣播電視等媒介上轉(zhuǎn)播的觀賞性運動都發(fā)生著巨大變化。借助遙測技術，或者更直白的說法是遠程監(jiān)控技術，車迷可以直觀地看到每個車隊的具體表現(xiàn)，并通過無線電掃描儀或通過官方渠道訂閱無線數(shù)據(jù)和流媒體視頻源，來收聽車手在車內(nèi)的通話，還可以借助手機來觀看賽車內(nèi)各個攝像機位拍攝的影像。 在一輛賽車上，執(zhí)行遙測的傳感器很可能會超過80個，每一個都能夠以每秒采樣10到20次的速度向維修人員和車手發(fā)送數(shù)據(jù)，或者以每秒最多采樣100次的高速度向車載數(shù)據(jù)記錄器傳輸數(shù)據(jù)；這還只是監(jiān)控單獨一項數(shù)據(jù)的情況。這些信息會顯示給車手、維修人員和車迷，并且記錄在車載的數(shù)據(jù)記錄儀和「黑匣子」中。將這些數(shù)據(jù)乘以80個或更多個傳感器，就足以想見需要分析的數(shù)據(jù)量是多么的大；而分析這些數(shù)據(jù)的主要目的就是為了提升賽場上的表現(xiàn)。 貿(mào)澤的工程師采訪了印地賽車KV車隊的數(shù)據(jù)采集工程師Josh Fults和Matt Cummings，探討了在賽車環(huán)境中使用電子產(chǎn)品的話題。他們倆不出意外地表示振動是最大的挑戰(zhàn)之一，因為每條新賽道的振動特點都不一樣，而車隊需要在大半年時間里征戰(zhàn)各地。當賽車以200MPH高速行駛時，每條新賽道上有關振動的小問題都會變得像路面坑洞那樣糟糕，而且這些問題還會反復地發(fā)生。所以，賽車上的傳感器必須足夠堅固。 在印地賽場上，有哪些信息需要車隊來監(jiān)控，并實時地顯示給相關人員，或者記錄下來以供賽后分析？這些信息有發(fā)動機負載或歧管絕對壓力（又稱為「增壓」）、發(fā)動機轉(zhuǎn)速、油門位置、氣溫和水溫、油量、胎壓、排氣氧含量（評估油氣混合的一項指標）、防滾桿位置，以及諸如三軸加速度、機械位移和旋轉(zhuǎn)速度等詳細信息。 賽車行駛的速度高達200MPH，彼此之間卻往往維持著觸手可及的距離，為此賽事工作人員必須以幾個厘米的精度來跟蹤賽車位置。轉(zhuǎn)播人員只需撥動一個開關，就可以讓轉(zhuǎn)播畫面上彈出一系列疊加欄位，顯示6、7項有關某個車手的統(tǒng)計信息，還可以讓車迷看到相關的實時遙測數(shù)據(jù)，例如車速、轉(zhuǎn)速、方向盤旋轉(zhuǎn)位置，以及油門、制動強度和g力大小。如此一來，賽場上的現(xiàn)實通過虛擬的方式呈現(xiàn)給了車迷，因為車手此時體驗的正是這些數(shù)據(jù)的真實效果；另一方面，車迷也通過虛擬的方式將自己代入現(xiàn)實中，他們自己仿佛就坐在車手的身后，分析車手將會采用何種超車策略，并與車手一同感受賽車自身的局限性。 
圖1：將賽車上的傳感器傳回的數(shù)據(jù)顯示在視頻轉(zhuǎn)播畫面上的圖示 這樣的觀賽體驗離不開遙測技術的支持。這些傳感器必須承受種種惡劣環(huán)境的考驗，包括發(fā)動機高溫、持續(xù)振動、塵土、水和油等各種不利因素。要勝任這樣的考驗，就要采用專門制造的高性能耐高溫電子產(chǎn)品，例如ADI的ADXL206 MEMS加速度計。該產(chǎn)品額定溫度非常高，可以勝任環(huán)境溫度高達175°C的地質(zhì)勘探，還可以承受±5g的g力，線性度的表現(xiàn)也很不錯。在某些賽道上，一些彎道的過彎g力可以輕松達到4.5g。此外，Murata提供了一款能承受6g的MEMS加速度計SCA3100-D07-1，該產(chǎn)品能夠承受溫度高達125°C的惡劣環(huán)境。Murata對其MEMS陀螺儀和加速度計進行了晶圓級的密封，從而保護其免受微粒和化學物質(zhì)侵襲。
圖2：九臺ADXL206高溫MEMS加速度計設備在不同溫度下的x軸靈敏度（由ADI提供） 在印地500比賽中，車手必須在承受3g – 4g過彎的狀態(tài)下抬直頭部完成長達200圈的比賽，而車內(nèi)的傳感器全程都要承受高濕度和高達90度的溫度。 非接觸式傳感器在賽車中也占有一席之地。Honeywell霍爾效應傳感器是一系列小型、高靈敏度的傳感設備，可以對南、北磁極交替變化做出響應，非常適合用于速度傳感和轉(zhuǎn)速測量，當然也可以用于位置傳感。所有這些傳感器都需要連接器和通信收發(fā)器才能工作，為此KV車隊采用了CAN協(xié)議來組建車載網(wǎng)絡。CAN為賽車的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)交換提供了協(xié)議和方法，只需借助位于綽號「織布機」的線束中的一條總線，就可以將發(fā)動機控制器的霍爾傳感器所收集的數(shù)據(jù)發(fā)送到所需的地方，無需費心費力連接許多直連線路。Microchip、英飛凌、安森美半導體和NXP都提供可在接近150°C的溫度下運行的CAN收發(fā)器。 硬件和軟件工程師將高科技帶入了體育運動。他們現(xiàn)在可以直接從賽車中獲取相關的傳感器數(shù)據(jù)，并在電視轉(zhuǎn)播畫面上實時顯示。因此，當您再次觀看賽車賽事，并在屏幕上看到多種統(tǒng)計數(shù)據(jù)時，不妨設想一下，再過十年，您也許會坐在一個模擬器中，以虛擬的車內(nèi)視角來觀賽，而這個模擬器使用的數(shù)據(jù)，正是來自于那些渺小卻又堅固的傳感器。還有什么能比安全而又完全沉浸式的觀賽體驗更吸引人嗎？憑借貿(mào)澤電子這樣的分銷商提供的新技術和新產(chǎn)品，工程師正不斷將電子設計推向新的極限，持續(xù)為我們帶來這樣的機遇。貿(mào)澤電子擁有超過300萬種產(chǎn)品SKU可供選擇，KV車隊正是采用貿(mào)澤分銷的產(chǎn)品來創(chuàng)建自定義解決方案。你也可以。 文章來源：貿(mào)澤電子 作者簡介：Lynnette Reese是貿(mào)澤的技術顧問，持有路易斯安那州立大學的電氣工程學士學位。在加入貿(mào)澤之前，她曾先后在TI、飛思卡爾和賽普拉斯半導體從事了15年的嵌入式軟硬件技術營銷工作。她的第一份工作是江森自控的應用工程師。 |
